近日，福建農林大學周順桂教授團隊在國際著名期刊《Science Advances》發表題爲“Water evaporation–induced electricity with Geobacter sulfurreducens biofilms”的研究成果。
地球約71%的表面被水覆蓋。水不僅對生命而言至關重要，而且還蘊藏著巨大的能量。然而，水中蘊藏的大部分能量都以蒸發的形式消耗，難以被直接捕獲利用。而水蒸發誘導發電(WEGs)可通過蒸發過程將環境中熱能轉換成可使用的電能，憑借其高度自發且可持續的産電能力而受到關注。然而，傳統的WEGs輸出功率低、適用材料少、制造工藝複雜和成本高等問題嚴重制約了該技術發展。該研究以硫還原地杆菌（Geobacter sulfurreducens）生物膜爲核心材料，制備簡單高效的水蒸發發電機。該裝置可實現持續發電，最大輸出功率密度高可達685.12 μW/cm2，比目前已報道的同類器件的輸出功率高約兩個量級。
該研究首次發現了G. s生物膜的蒸發勢效應，對于高性能生物膜水伏發電技術發展具有重大的科學意義。該研究通過偏最小二乘路徑模型(PLS-PM)因子分析表明，裝置的輸出功率密度隨蒸發速率、離子化程度和電導率的增加，及孔徑的減小而增大，揭示了G. s生物膜WEGs優異的發電性能源于生物膜的本征特性（親水性、多孔結構、導電性等），並提出G. s生物膜蒸發誘導的發電機制。該裝置輸出性能可通過簡單的並聯/串聯實現線性的放大，從而應用于電容充電或點亮LED，展現出其巨大的應用潛力。
據悉福建農林大學爲唯一通訊單位，我�：鷨櫜┦亢�2021級博士生馬雍基爲論文共同第一作者，周順桂教授爲唯一通訊作者，該研究得到了國家傑出青年科學基金（41925028）、福建農林大學科技創新基金（CXZX2020101A）的資助。
原文鏈接：https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/sciadv.abm8047
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